LRU页面置换算法实验C语言总结
c语言指针实验总结
1. 引言
在计算机科学中，页面置换算法是解决主存容量有限的情况下，如何有效地管理页面（或称为内存块）的一种重要方法。LRU（LeastRecentlyUsed）页面置换算法是其中一种经典的策略，通过淘汰最久未使用的页面来提高内存的利用率。
本文将总结使用C语言实现LRU页面置换算法的相关实验。
2. 算法原理
LRU页面置换算法的核心思想是：最近被访问的页面可能在未来继续被访问，而最久未被使用的页面可能在未来也不再被访问。基于这一思想，LRU算法维护一个页面访问的时间顺序链表，每次发生页面置换时，选择链表头部（即最久未使用）的页面进行淘汰。
3. 实验设计
本次实验旨在使用C语言实现LRU页面置换算法，并通过模拟页面访问的过程来验证算法的
正确性。具体设计如下：
3.1 数据结构
为了实现LRU算法，我们需要定义几个关键的数据结构：
3.1.1 页面节点结构
typedefstructPage{
intpageID;//页面ID
structPage*next;//下一个节点指针
structPage*prev;//上一个节点指针
}Page;
3.1.2 内存块结构
typedefstructMemory{
intcapacity;//内存块容量
intsize;//当前存储的页面数量
Page*head;//内存块链表头指针
Page*tail;//内存块链表尾指针
}Memory;
3.2 实验步骤
本次实验主要包括以下几个步骤：
3.2.1 初始化内存块
根据实际需求，设置内存块的容量，并初始化链表头指针和尾指针。
3.2.2 页面置换
每次发生页面访问时，检查访问的页面是否已经在内存块中。如果在，将该页面移动到链表尾部；如果不在，执行页面置换。
3.2.3 页面淘汰
当内存块已满时，选择链表头部的页面进行淘汰，将新访问的页面加入链表尾部。
3.3 实验结果验证
通过模拟页面访问序列，我们可以验证LRU算法的正确性。将多个页面访问的顺序输入到程序中，并观察内存块中页面的变化情况。
4. 示例代码
以下是使用C语言实现LRU页面置换算法的示例代码：
//省略头文件和数据结构定义
voidaccessPage(Memory*memory,intpageID){
/
/检查页面是否在内存块中
Page*curr=memory->head;
while(curr){
if(curr->pageID==pageID){
//页面已在内存块中
//将该页面移动到链表尾部
if(curr!=memory->tail){
curr->prev->next=curr->next;
if(curr->next){
curr->next->prev=curr->prev;
}else{
memory->tail=curr->prev;
}
curr->prev=memory->tail;
curr->next=NULL;
memory->tail->next=curr;
memory->tail=curr;
}
return;
}
curr=curr->next;
}
//页面不在内存块中，执行页面置换
if(memory->size==memory->capacity){
//内存块已满，执行页面淘汰
Page*evictPage=memory->head;
memory->head=evictPage->next;
if(memory->head){
memory->head->prev=NULL;
}
free(evictPage);
memory->size--;
}
//添加新页面到内存块
Page*newNode=(Page*)malloc(sizeof(Page));
newNode->pageID=pageID;
newNode->prev=memory->tail;
newNode->next=NULL;
if(memory->tail){
memory->tail->next=newNode;
}
memory->tail=newNode;
if(!memory->head){

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